專利名稱：含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硝酸銨的抗爆技術(shù)，特別是一種含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理 方法。
背景技術(shù)：
硝酸銨是一種具有弱氧化性的物質(zhì)，與適當(dāng)?shù)目扇紕┖?jiǎn)單混合后具有爆炸特性，是 工業(yè)炸藥的主要原料之一；它的分子結(jié)構(gòu)中含有負(fù)3價(jià)的銨態(tài)氮和正5價(jià)的硝態(tài)氮，可 以滿足作物不同生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)養(yǎng)分的需求，因而又是一種優(yōu)質(zhì)氮肥，在農(nóng)業(yè)上得到了日益 廣泛的使用。如果不法分子將肥料用硝酸銨私制成炸藥，將給社會(huì)帶來嚴(yán)重的安全隱患， 因此，中國政府于2006年2月頒布實(shí)施了強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)WJ-9050-2006"農(nóng)用硝酸銨抗爆性 能測(cè)試方法及判定"，肥料用硝酸銨必須進(jìn)行改性，達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)的抗爆要求后方能允許 生產(chǎn)和銷售。
為解決硝酸銨的抗爆問題，需要在其中加入各種添加物，統(tǒng)稱為抗爆劑，如中國專 利申請(qǐng)03117288.1采用的抗爆添加劑主要是磷酸一銨、磷酸二銨和硫酸鉀等常用的化 肥，另有三聚氰胺、三聚氰酸、白云石、滑石粉等添加物；中國專利申請(qǐng)200410078862.2 采用碳酸鈣和碳酸鎂的混合物作為抗爆劑。含硝酸銨顆粒肥料的生產(chǎn)工藝過程是抗爆 劑先與熔融的硝酸銨均勻混合，然后通過特定的造粒噴頭，物料以料漿狀態(tài)從一定高度 的造粒塔頂部自由下落，在下落的過程中逐步冷卻脫水，當(dāng)落到塔底后成為固體顆粒狀 態(tài)。為了達(dá)到減弱或者消除硝酸銨爆炸特性的目的，抗爆劑的添加比例較高， 一般在15% (重量百分比，下同)以上。大量抗爆劑的加入，導(dǎo)致料漿狀物料在下落過程中難以及 時(shí)冷卻，不便于獲得固體顆粒肥料；硝酸銨的熔點(diǎn)為169.9°C，抗爆劑的加入容易導(dǎo)致 硝酸銨熔融液冷卻析出晶體，進(jìn)而堵塞造粒噴頭，不利于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)顆粒硝酸銨； 硝酸銨造粒塔的高度為數(shù)十米，固體抗爆劑輸送到塔頂極不方便。因此，在硝酸銨熔融 液中加入抗爆劑的生產(chǎn)工藝實(shí)施起來比較困難，對(duì)有效高度在60米以下的硝酸銨造粒 塔難度更大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)造粒后的含硝酸銨肥料進(jìn)行表面處理的方法，使農(nóng)用 硝酸銨達(dá)到抗爆要求。 一種含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方 法，首先熔融硝酸銨經(jīng)過塔頂造粒后得到含硝酸銨的顆粒肥料，然后在顆粒肥料的表面 噴涂一層液體粘結(jié)劑，最后涂敷包裹由固化劑和撲粉劑組成的固體粉末，從而完成含硝 酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理。
本發(fā)明含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法中，粘結(jié)劑為尿素溶解于硫酸中 所形成的混合物，即該混合物為硫酸脲、尿素和水的混合物；或者粘結(jié)劑為尿素溶解于 磷酸中所形成的混合物，即該混合物為磷酸脲、尿素和水的混合物；或者尿素溶解于硫 酸和磷酸的混合酸中所形成的混合物，即該混合物為硫酸脲、磷酸脲、尿素和水的混合 物。
苯發(fā)明含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法中，固化劑是各種堿性物質(zhì)及其 混合物，各種堿性物質(zhì)為氨氣、含鈣堿性物質(zhì)、含鉀堿性物質(zhì)、含鈉堿性物質(zhì)、含鎂堿 性物質(zhì)或其他碳酸鹽類堿性物質(zhì)。
本發(fā)明含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法中，撲粉劑為磷酸鹽類物質(zhì)、滑 石粉、高嶺土、硅藻土、鈦白粉或膨潤(rùn)土。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為(1)在成型后的含硝酸銨顆粒肥料表面， 首先噴涂一層液體粘結(jié)劑，然后涂敷包裹由固化劑和撲粉劑組成的固體粉末，含硝酸銨 顆粒肥料抗爆改性的表面處理即告完成。在粘結(jié)劑、固化劑和撲粉劑的共同作用下，農(nóng) 用硝酸銨的抗爆性能大大提高，達(dá)到WJ-9050-2006"農(nóng)用硝酸銨抗爆性能測(cè)試方法及判 定"標(biāo)準(zhǔn)的要求。(2)在熔融的硝酸銨造粒完成后對(duì)含硝酸銨顆粒肥料進(jìn)行抗爆改性表 面處理，不影響已經(jīng)成熟的硝酸銨造粒工藝，不降低硝酸銨造粒塔的生產(chǎn)能力，不存在 安全隱患。(3)粘結(jié)劑、固化劑和撲粉劑來源廣泛，可保證穩(wěn)定供應(yīng)；價(jià)格低廉，綜合 成本低于硝酸銨；對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染，有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)。(4)抗爆效果非常顯著， 對(duì)于簡(jiǎn)單的將顆粒肥料與可燃劑油混合制造爆炸物品的情況，可燃劑必須與硝酸銨緊密 接觸后才具有爆炸特性，由于本發(fā)明在顆粒肥料表面形成了一層致密的包裹層，可燃劑 油難以滲透到硝酸銨中，因而無法制成爆炸物品。(5)對(duì)于將顆粒肥料磨成細(xì)粉后與可 燃劑混合制造爆炸物品的情況，在顆粒肥料磨碎的過程中，本發(fā)明粘結(jié)劑中的尿素與硝 酸銨均勻混合后，具有強(qiáng)烈的吸水性能，即使相對(duì)濕度低于21%也能奪取空氣中的水分； 顆粒肥料磨碎的過程中，粘結(jié)劑中含有的水，固化劑與硝酸銨和粘結(jié)劑反應(yīng)產(chǎn)生的水都
5會(huì)被具有強(qiáng)烈吸水作用的尿素與硝酸銨混合物所吸收，所形成的硝酸銨-尿素-水混合物
難以通過烘烤的方法除去其中的水分，甚至越進(jìn)行烘烤，從空氣中吸收的水分越多，這
樣用硝酸銨非法制造的炸藥由于水分的存在而不能被起爆，從而達(dá)到抗爆要求。(6)尿
素在爆轟波成長(zhǎng)階段可以有效清除對(duì)爆轟反應(yīng)有催化作用的氮氧化合物(NOx)，從而
具有抗爆效果。粘結(jié)劑、固化劑和撲粉劑中的其它物質(zhì)不參與爆炸反應(yīng)，作為惰性稀釋
劑也有一定的抗爆作用。(7)在大規(guī)模生產(chǎn)含硝酸銨的顆粒肥料時(shí)，并不需要對(duì)每個(gè)肥
料顆粒表面完全涂敷包裹，只要多數(shù)顆粒表面部分涂敷包裹粘結(jié)劑、抗爆劑和固化劑，
或者少數(shù)顆粒表面完全涂敷包裹，本發(fā)明的粘結(jié)劑和固化劑就能降低或完全消除含硝酸
銨顆粒肥料被非法用作爆炸物品原料的可能性。(8)可防止處理肥料時(shí)產(chǎn)生過多的粉塵，
不影響肥料顆粒的強(qiáng)度，還可以提高含硝酸銨顆粒肥料的防結(jié)塊性能。 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


附圖是本發(fā)明含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖，本發(fā)明含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法，首先熔融硝酸銨經(jīng) 過塔頂造粒后得到含硝酸銨的顆粒肥料，然后在顆粒肥料的表面噴涂一層液體粘結(jié)劑， 噴涂量視粘結(jié)效果而定，既保證含硝酸銨顆粒肥料表面有一定量的粘結(jié)劑，又不至于顆 粒完全粘結(jié)成團(tuán)；最后涂敷包裹由固化劑和撲粉劑組成的固體粉末，從而完成含硝酸銨 顆粒肥料抗爆改性的表面處理，將涂敷包裹后的硝酸銨顆粒肥料包裝成型。上述經(jīng)過處 理的含硝酸銨顆粒肥料中，粘結(jié)劑的含量為5%~20%，固化劑的含量為5%~30%，撲粉 劑的含量為0~25%，硝酸銨的含量為50%~85%，含量全部是質(zhì)量百分比。起抗爆作用 的物質(zhì)是尿素和水，包括粘結(jié)劑中的水和固化劑與粘結(jié)劑或者硝酸銨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成 的水。
其中，本發(fā)明含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法的含硝酸銨顆粒肥料是純 的硝酸銨顆粒或者是含有五氧化二磷、氧化鉀、含鎂或者含鈣的硝酸銨顆粒肥料；最終 產(chǎn)品是所有顆粒肥料都經(jīng)過抗爆改性表面處理的含硝酸銨顆粒肥料，或者是部分經(jīng)過抗 爆改性表面處理與部分未經(jīng)過抗爆改性表面處理的含硝酸銨顆粒肥料摻混在一起的混 合物。本發(fā)明含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法中，粘結(jié)劑的作用是使含硝酸銨 顆粒肥料表面具有粘性用以粘結(jié)固體粉末，并使被粘結(jié)的粉末不能被篩分出來；固化劑 的作用是使液體粘結(jié)劑固化后失去粘結(jié)性，防止顆粒硝酸銨在包裝袋內(nèi)板結(jié)成塊；撲粉 劑的作用是保證產(chǎn)品的流散性。粘結(jié)劑、固化劑和撲粉劑都具有抗爆劑的作用，特別是 粘結(jié)劑中含有的尿素和水以及固化劑與粘結(jié)劑或者硝酸銨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的水具有 顯著的抗爆作用，從而使農(nóng)用硝酸銨的抗爆性能大幅度提高，達(dá)到WJ-9050-2006 "農(nóng)用 硝酸銨抗爆性能測(cè)試方法及判定"標(biāo)準(zhǔn)的要求。
本發(fā)明含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法的粘結(jié)劑為尿素溶解于硫酸中 所形成的混合物，即該混合物為硫酸脲、尿素和水的混合物；或者粘結(jié)劑為尿素溶解于 磷酸中所形成的混合物，即該混合物為磷酸脲、尿素和水的混合物；或者尿素溶解于硫 酸和磷酸的混合酸中所形成的混合物，即該混合物為硫酸脲、磷酸脲、尿素和水的混合 物。在硫酸脲、尿素和水的混合物中，或者磷酸脲、尿素和水的混合物中，或者硫酸脲、 磷酸脲、尿素和水的混合物中，水的含量質(zhì)量百分比為0.2%~20%。粘結(jié)劑的制備工藝 溫度為0'C 120'C，因?yàn)榱蛩犭搴土姿犭逶?2(TC以下呈現(xiàn)可自由流動(dòng)的液體狀態(tài)。只 要尿素與硫酸、或者磷酸、或者磷酸和硫酸組成的混合酸的摩爾比大于l，其混合物都 可以作為粘結(jié)劑。
本發(fā)明含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法的固化劑是各種堿性物質(zhì)及其 混合物，包括但不限于各種堿性物質(zhì)為氨氣、含鈣堿性物質(zhì)、含鉀堿性物質(zhì)、含鈉堿性 物質(zhì)、含鎂堿性物質(zhì)或其他碳酸鹽類堿性物質(zhì)。如
含鈣堿性物質(zhì)氫氧化鈣、碳酸鈣、碳酸氫鈣、氧化鈣、硅酸鈣；
含鉀堿性物質(zhì)氫氧化鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀、硅酸鉀；
含鈉堿性物質(zhì)碳酸鈉、碳酸氫鈉、硅酸鈉；
含鎂堿性物質(zhì)氫氧化鎂、碳酸鎂、碳酸氫鎂、氧化鎂； 其他碳酸鹽類堿性物質(zhì)碳酸氫銨、碳酸銨、碳酸鋅。
本發(fā)明含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法的撲粉劑為磷酸鹽類物質(zhì)、滑
石粉、高嶺土、硅藻土、鈦白粉或膨潤(rùn)土等，即撲粉劑包括磷酸鹽類物質(zhì)，如磷酸鹽類 磷酸銨、磷酸氫鈣、磷酸鈣、磷酸鉀、磷酸鎂、磷酸鐵、磷酸鐵銨、磷酸鋅、焦磷酸鈣、 過磷酸鈣、鈣鎂磷肥、磷礦粉、鋼渣磷肥；或者不與硝酸銨和粘結(jié)劑發(fā)生反應(yīng)的惰性物質(zhì)，如滑石粉、高嶺土、硅藻土、鈦白粉、膨潤(rùn)土。
本發(fā)明的固化原理是粘結(jié)劑中的硫酸(包括硫酸脲中的硫酸)和磷酸(包括磷 酸脲中的磷酸)與固化劑中的堿性物質(zhì)發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，形成在12(TC以下為固體的 硫酸鹽和磷酸鹽，從而產(chǎn)生固化效果。以碳酸鈣作為固化劑與硫酸的反應(yīng)如下
CaCOq + H2S04 - CaS04 + H20 + CO,
CaS04'2 H20
石膏
下面的實(shí)施例可以使本專業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制
本發(fā)明。
實(shí)施例1
原料配比為
純的顆粒硝酸銨80%;粘結(jié)劑尿素與硫酸的混合物，12.5%;固化劑碳酸鈣， 5%;撲粉劑滑石粉，2.5%。
顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理包括以下步驟
1、 粘結(jié)劑的制備在500ml玻璃反應(yīng)釜內(nèi)依次加入12.2g水和100g濃度為98%的 濃硫酸，開動(dòng)攪拌，均勻緩慢地加入600g尿素，控制升溫速度，使反應(yīng)釜內(nèi)物料的溫 度最高不超過13(TC，在110。C 12(TC保溫，使呈液體狀態(tài)備用，以上配比，尿素與硫 酸的摩爾比為10: 1，粘結(jié)劑中的水分含量為2%;
2、 將2000g顆粒硝酸銨和一個(gè)容積為2L的玻璃瓶在70'C 75'C的烘箱內(nèi)加熱并保 溫1小時(shí)，備用；
3、 稱量250g步驟1制備的粘結(jié)劑和1600g溫度為7(TC 75'C的顆粒硝酸銨依次倒 入經(jīng)過保溫的2L玻璃瓶中，混合均勻，使顆粒硝酸銨表面均勻涂布一層粘結(jié)劑；
4、 稱量100g碳酸鈣粉末，倒入步驟3的玻璃瓶中，使之與涂布有粘結(jié)劑的顆粒硝 酸銨混合均勻；
5、 稱量50g滑石粉倒入步驟4的玻璃瓶中，對(duì)涂敷包裹后的顆粒硝酸銨進(jìn)行撲粉， 顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理即告完成。
以上經(jīng)過表面抗爆處理的顆粒硝酸銨，具有很好的流散性，顆粒強(qiáng)度基本沒有下降，
8含氮量在32%以上，滿足作為肥料使用的要求。
以上經(jīng)過處理的含硝酸銨顆粒肥料，按照WJ 9050-2006《農(nóng)用硝酸銨抗爆性能測(cè)試 的方法及其判定》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所制備的準(zhǔn)炸藥樣品吸濕結(jié)塊性嚴(yán)重，達(dá)到抗爆 要求。
在本實(shí)施例中，以其他含鈣堿性物質(zhì)替代碳酸鈣作為固化劑，或者以其他惰性粉末 替代滑石粉作為撲粉劑，同樣具有上述效果。 實(shí)施例2
原料配比為
純的顆粒硝酸銨50%;粘結(jié)劑尿素與硫酸的混合物，20%;固化劑碳酸鉀， 17.5%;撲粉劑磷酸二氫銨，12.5%。
顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理包括以下步驟
1、 粘結(jié)劑的制備在500ml玻璃反應(yīng)釜內(nèi)加入50g濃度為98n/。的濃硫酸，開動(dòng)攪 拌，均勻緩慢地加入200g尿素，控制升溫速度，使反應(yīng)釜內(nèi)物料的溫度最高不超過 130°C，待尿素完全溶解完畢后，再依次加入50g發(fā)煙硫酸和200g尿素，在110°C~120°C 保溫，使呈液體狀態(tài)備用，以上配比，尿素與硫酸的摩爾比為6.6: 1，粘結(jié)劑中的水分
含量為0.2%;
2、 顆粒硝酸銨和玻璃瓶的保溫同實(shí)施例1;
3、 稱量200g步驟1制備的粘結(jié)劑和1000g溫度為70'C 75'C的顆粒硝酸銨依次倒 入經(jīng)過保溫的2L玻璃瓶中，混合均勻，使顆粒硝酸銨表面均勻涂布一層粘結(jié)劑；
4、 稱量175g碳酸鉀粉末，倒入步驟3的玻璃瓶中，使之與涂布有粘結(jié)劑的顆粒硝 酸銨混合均勻；
5、 稱量125g磷酸二氫銨粉末倒入步驟4的玻璃瓶中，對(duì)涂敷包裹后的顆粒硝酸銨 進(jìn)行撲粉，完成對(duì)顆粒硝酸銨的第一次涂敷包裹；
6、 稱量200g步驟l制備的粘結(jié)劑，在上述己進(jìn)行第一次涂敷包裹的顆粒硝酸銨表 面均勻涂布一層粘結(jié)劑；
7、 重復(fù)步驟4和步驟5，顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理即告完成。 以上經(jīng)過表面抗爆處理的顆粒硝酸銨，具有很好的流散性，顆粒強(qiáng)度基本沒有下降，
含氮量在26%以上，并含有一定量的氧化鉀和五氧化二磷，滿足作為肥料使用的要求。以上經(jīng)過處理的含硝酸銨顆粒肥料，按照WJ 9050-2006《農(nóng)用硝酸銨抗爆性能測(cè)試 的方法及其判定》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所制備的準(zhǔn)炸藥樣品吸濕結(jié)塊性嚴(yán)重，達(dá)到抗爆 要求。
在本實(shí)施例中，以其他含鉀堿性物質(zhì)替代碳酸鉀作為固化劑，或者以其他磷酸鹽替 代磷酸二氫銨作為撲粉劑，同樣具有上述效果。 實(shí)施例3
原料配比為
純的顆粒硝酸銨85%;粘結(jié)劑尿素與硫酸的混合物，10%;固化劑碳酸鎂，5%。
顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理包括以下步驟
1、 粘結(jié)劑的制備同實(shí)施例1;
2、 顆粒硝酸銨和玻璃瓶的保溫同實(shí)施例1;
3、 稱量200g步驟1制備的粘結(jié)劑和1700g溫度為7(TC 75'C的顆粒硝酸銨依次倒 入經(jīng)過保溫的2L玻璃瓶中，混合均勻，使顆粒硝酸銨表面均勻涂布一層粘結(jié)劑；
4、 稱量100g碳酸鎂粉末倒入步驟3的玻璃瓶中，使之與涂布有粘結(jié)劑的顆粒硝酸 銨混合均勻，顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理即告完成。
以上經(jīng)過表面抗爆處理的顆粒硝酸銨，具有很好的流散性，顆粒強(qiáng)度基本沒有下降， 含氮量在33%以上，并有一定量的鎂元素，滿足作為肥料使用的要求。
以上經(jīng)過處理的含硝酸銨顆粒肥料，按照WJ 9050-2006《農(nóng)用硝酸銨抗爆性能測(cè)試 的方法及其判定》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所制備的準(zhǔn)炸藥樣品吸濕結(jié)塊性嚴(yán)重，達(dá)到抗爆 要求。
在本實(shí)施例中，以其他含鎂堿性物質(zhì)替代碳酸鎂作為固化劑，同樣具有上述效果。
實(shí)施例4
原料配比為
純的顆粒硝酸銨50%;粘結(jié)劑尿素與磷酸和硫酸的混合物，20%;固化劑氧 化鎂，30%。
顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理包括以下步驟
1、粘結(jié)劑的制備在500ml玻璃反應(yīng)釜內(nèi)依次加入48.8g的水、116g濃度為85。/c的磷酸和100g濃度為98。/。的硫酸，開動(dòng)攪拌，均勻緩慢地加入66g尿素，控制升溫速
度，使反應(yīng)釜內(nèi)物料的溫度最高不超過i30'c，在ox:的冰水浴中保溫，使呈液體狀態(tài)
備用，以上配比，尿素與磷酸和硫酸混合酸的摩爾比為1.1: 1，水分含量20%;
2、 將2000g顆粒硝酸銨和一個(gè)容積為2L的玻璃瓶在9(TC 10(TC的烘箱內(nèi)加熱并 保溫1小時(shí)，備用；
3、 稱量200g步驟1制備的粘結(jié)劑，稱量1000g溫度為9(TC 100'C的顆粒硝酸銨依 次倒入經(jīng)過保溫的2L玻璃瓶中，混合均勻，使顆粒硝酸銨表面均勻涂布一層粘結(jié)劑；
4、 稱量300g氧化鎂倒入步驟3的玻璃瓶中，使之與涂布有粘結(jié)劑的顆粒硝酸銨混 合均勻，完成對(duì)顆粒硝酸銨的第一次涂敷包裹；
5、 稱量200g步驟l制備的粘結(jié)劑，在上述己進(jìn)行第一次涂敷包裹的顆粒硝酸銨表 面均勻涂布一層粘結(jié)劑；
6、 重復(fù)步驟4，完成對(duì)顆粒硝酸銨的第二次涂敷包裹，顆粒硝酸銨的抗爆改性表面 處理即告完成。
以上經(jīng)過表面抗爆處理的顆粒硝酸銨，具有很好的流散性，顆粒強(qiáng)度基本沒有下降， 含氮量在19%以上，同時(shí)含有一定量的五氧化二磷和鎂元素，滿足作為肥料使用的要求。
以上經(jīng)過處理的含硝酸銨顆粒肥料，按照WJ 9050-2006《農(nóng)用硝酸銨抗爆性能測(cè)試 的方法及其判定》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所制備的準(zhǔn)炸藥樣品吸濕結(jié)塊性嚴(yán)重，達(dá)到抗爆 要求。
在本實(shí)施例中，以其他含鎂堿性物質(zhì)替代氧化鎂作為固化劑，同樣具有上述效果。 實(shí)施例5
原料配比為
純的顆粒硝酸銨50%;粘結(jié)劑尿素與磷酸的混合物，12.5%;固化劑碳酸鈉， 12.5%;撲粉劑磷酸二氫銨，25%。
顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理包括以下步驟
1、粘結(jié)劑的制備在500ml玻璃反應(yīng)釜內(nèi)加入6g水和100g濃度為85%的磷酸， 開動(dòng)攪拌，均勻緩慢地加入104g尿素，控制升溫速度，使反應(yīng)釜內(nèi)物料的溫度最高不 超過13(TC，在5(TC 6(TC保溫，使呈液體狀態(tài)備用，以上配比，尿素與磷酸的摩爾比 為2: 1，水分含量10%;2、 顆粒硝酸銨和玻璃瓶的保溫同實(shí)施例1;
3、 稱量250g步驟1制備的粘結(jié)劑和lOOOg溫度為7(TC 75'C的顆粒硝酸銨依次倒 入經(jīng)過保溫的2L玻璃瓶中，混合均勻，使顆粒硝酸銨表面均勻涂布一層粘結(jié)劑；
4、 稱量250g碳酸鈉粉末倒入步驟3的玻璃瓶中，使之與涂布有粘結(jié)劑的顆粒硝酸 銨混合均勻；
5、 稱量500g磷酸二氫銨倒入步驟4的玻璃瓶中，對(duì)涂敷包裹后的顆粒硝酸銨進(jìn)行 撲粉，顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理即告完成。
以上經(jīng)過表面抗爆處理的顆粒硝酸銨，具有很好的流散性，顆粒強(qiáng)度基本沒有下降， 含氮量在22%以上，同時(shí)含有12%以上的五氧化二磷，滿足作為肥料使用的要求。
以上經(jīng)過處理的含硝酸銨顆粒肥料，按照WJ 9050-2006《農(nóng)用硝酸銨抗爆性能測(cè)試 的方法及其判定》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所制備的準(zhǔn)炸藥樣品吸濕結(jié)塊性嚴(yán)重，達(dá)到抗爆 要求。
在本實(shí)施例中，以其他含鈉堿性物質(zhì)替代碳酸鈉作為固化劑，或者以其他磷酸鹽替 代磷酸二氫銨作為撲粉劑，同樣具有上述效果。 實(shí)施例6
原料配比為
純的顆粒硝酸銨67.5%;粘結(jié)劑尿素與磷酸的混合物，5%;固化劑碳酸氫銨， 15%;撲粉劑磷酸二氫銨，12.5%。
顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理包括以下步驟-
1、 粘結(jié)劑的制備同實(shí)施例5;
2、 顆粒硝酸銨和玻璃瓶的保溫同實(shí)施例1;
3、 稱量100g步驟1制備的粘結(jié)劑和1350g溫度為7(TC 75。C的顆粒硝酸銨依次倒 入經(jīng)過保溫的2L玻璃瓶中，混合均勻，使顆粒硝酸銨表面均勻涂布一層粘結(jié)劑；
4、 稱量300g碳酸氫銨粉末倒入步驟3的玻璃瓶中，使之與涂布有粘結(jié)劑的顆粒硝 酸銨混合均勻；
5、 稱量250g磷酸二氫銨倒入步驟4的玻璃瓶中，對(duì)涂敷包裹后的顆粒硝酸銨進(jìn)行 撲粉，顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理即告完成。
以上經(jīng)過表面抗爆處理的顆粒硝酸銨，具有很好的流散性，顆粒強(qiáng)度基本沒有下降，
12含氮量在26%以上，同時(shí)含有一定量的五氧化二磷，滿足作為肥料使用的要求。
以上經(jīng)過處理的含硝酸銨顆粒肥料，按照WJ 9050-2006《農(nóng)用硝酸銨抗爆性能測(cè)試 的方法及其判定》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所制備的準(zhǔn)炸藥樣品吸濕結(jié)塊性嚴(yán)重，達(dá)到抗爆 要求。
在本實(shí)施例中，以其他碳酸鹽堿性物質(zhì)替代碳酸氫銨作為固化劑，或者以其他磷酸 鹽替代磷酸二氫銨作為撲粉劑，同樣具有上述效果。 實(shí)施例7 原料配比為
純的顆粒硝酸銨75%;粘結(jié)劑尿素與硫酸的混合物，12%;固化劑4%的硅酸 鈣和1%的氨氣；撲粉劑磷酸二氫銨，8%。
顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理包括以下步驟
1、 粘結(jié)劑的制備在500ml玻璃反應(yīng)釜內(nèi)加入100g濃度為98。/。的濃硫酸，開動(dòng)攪 拌，均勻緩慢地加入240g尿素，控制升溫速度，使反應(yīng)釜內(nèi)物料的溫度最高不超過 130°C，在9(TC 95。C保溫，使呈液體狀態(tài)備用，以上配比，尿素與硫酸的摩爾比為4:
1，水分含量0.6%;
2、 顆粒硝酸銨和玻璃瓶的保溫同實(shí)施例1;
3、 稱量240g步驟1制備的粘結(jié)劑和1500g溫度為7(TC 75。C的顆粒硝酸銨依次倒 入經(jīng)過保溫的2L玻璃瓶中，混合均勻，使顆粒硝酸銨表面均勻涂布一層粘結(jié)劑；
4、 稱量80g硅酸鈣粉末，倒入步驟3的玻璃瓶中，使之與涂布有粘結(jié)劑的顆粒硝 酸銨混合均勻；
5、 稱量160g磷酸二氫銨倒入步驟4的玻璃瓶中，對(duì)涂敷包裹后的顆粒硝酸銨進(jìn)行 撲粉處理；
6、 以13.2L壓力為0.2MPa的氨氣吹掃上述玻璃瓶?jī)?nèi)的物料，顆粒硝酸銨的抗爆改 性表面處理即告完成。
以上經(jīng)過表面抗爆處理的顆粒硝酸銨，具有很好的流散性，顆粒強(qiáng)度基本沒有下降， 含氮量在31%以上，滿足作為肥料使用的要求。
按照WJ 9050-2006《農(nóng)用硝酸銨抗爆性能測(cè)試的方法及其判定》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)， 所制備的準(zhǔn)炸藥樣品吸濕結(jié)塊性嚴(yán)重，達(dá)到抗爆要求。在本實(shí)施例中，以其他含鈣堿性物質(zhì)替代硅酸鈣作為固化劑，或者以其他磷酸鹽類 物質(zhì)替代磷酸二氫銨作為撲粉劑，同樣具有上述效果。 實(shí)施例8 原料配比為-
含有五氧化二磷的顆粒硝酸銨85%;粘結(jié)劑尿素與硫酸的混合物，8%;固化劑: 碳酸鈣，7%。
含有五氧化二磷的顆粒硝酸銨是一種塔式造粒的硝基復(fù)合S巴，在硝酸銨的熔融過程
中添加了磷酸二氫銨等含磷肥料，但其抗爆性仍未達(dá)到WJ 9050-2006《農(nóng)用硝酸銨抗爆
性能測(cè)試的方法及其判定》標(biāo)準(zhǔn)的要求，抗爆改性表面處理包括以下步驟
1、 粘結(jié)劑的制備同實(shí)施例7;
2、 顆粒硝酸銨和玻璃瓶的保溫同實(shí)施例1;
3、 稱量160g步驟1制備的粘結(jié)劑和1700g溫度為70'C 75'C的含磷顆粒硝酸銨依 次倒入經(jīng)過保溫的2L玻璃瓶中，混合均勻，使含磷顆粒硝酸銨表面均勻涂布一層粘結(jié) 劑；
4、 稱量140g碳酸鈣粉末，倒入步驟3的玻璃瓶中，使之與涂布有粘結(jié)劑的顆粒硝 酸銨混合均勻，顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理即告完成。
以上經(jīng)過表面抗爆處理的顆粒硝酸銨，具有很好的流散性，顆粒強(qiáng)度基本沒有下降， 總養(yǎng)分含量在30%以上，能夠滿足作為肥料使用的要求。
以上經(jīng)過處理的含硝酸銨顆粒肥料，按照WJ 9050-2006《農(nóng)用硝酸銨抗爆性能測(cè)試 的方法及其判定》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所制備的準(zhǔn)炸藥樣品吸濕結(jié)塊性嚴(yán)重，達(dá)到抗爆 要求。
以含有氧化鉀的顆粒硝酸銨肥料替代含有五氧化二磷的顆粒硝酸銨，同樣具有上述 效果。
實(shí)施例9
原料配比為
純的顆粒硝酸銨75%;粘結(jié)劑尿素與硫酸的混合物，10%;固化劑碳酸鉀， 8.8%;撲粉劑磷酸二氫銨，6.2%。
顆粒硝酸銨的抗爆改性表面處理包括以下步驟面處理同實(shí)施例2;
2、 1000g純的硝酸銨顆粒肥料與步驟1經(jīng)過抗爆改性表面處理的含硝酸鉸顆粒肥料
混合后，抗爆改性表面處理即告完成。
以上經(jīng)過抗爆處理的顆粒硝酸銨，具有很好的流散性，顆粒強(qiáng)度基本沒有下降，含
氮量在30%以上，并含有一定量的氧化鉀和五氧化二磷，能夠滿足作為肥料使用的要求。 以上含硝酸銨顆粒肥料，只是有部分顆粒經(jīng)過表面抗爆處理，按照WJ 9050-2006 《農(nóng)用硝酸銨抗爆性能測(cè)試的方法及其判定》的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所制備的準(zhǔn)炸藥樣品 吸濕結(jié)塊性較嚴(yán)重，達(dá)到抗爆要求。
1權(quán)利要求
1、一種含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法，其特征在于首先熔融硝酸銨經(jīng)過塔頂造粒后得到含硝酸銨的顆粒肥料，然后在顆粒肥料的表面噴涂一層液體粘結(jié)劑，最后涂敷包裹由固化劑和撲粉劑組成的固體粉末，從而完成含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法，其特征在 于含硝酸銨顆粒肥料是純的硝酸銨顆粒、或者是含有五氧化二磷、或者是含鏌、或者 是含轉(zhuǎn)或者氧化鉀的硝酸銨顆粒肥料；最終產(chǎn)品是所有顆粒肥料都經(jīng)過抗爆改性表面處 理的含硝酸銨顆粒肥料，或者是部分經(jīng)過抗爆改性表面處理與部分未經(jīng)過抗爆改性表面 處理的含硝酸銨顆粒肥料摻混在一起的混合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法，其特征在 于粘結(jié)劑為尿素溶解于硫酸中所形成的混合物，即該混合物為硫酸脲、尿素和水的混 合物；或者粘結(jié)劑為尿素溶解于磷酸中所形成的混合物，即該混合物為磷酸脲、尿素和 水的混合物；或者尿素溶解于硫酸和磷酸的混合酸中所形成的混合物，即該混合物為硫 酸脲、磷酸脲、尿素和水的混合物。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法，其特征在 于尿素與硫酸、或者磷酸、或者磷酸和硫酸組成的混合酸的摩爾比大于l。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法，其特征在 于在硫酸脲、尿素和水的混合物中，或者磷酸脲、尿素和水的混合物中，或者硫酸脲、 磷酸脲、尿素和水的混合物中，水的含量質(zhì)量百分比為0.2%~20%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法，其特 征在于粘結(jié)劑的制備工藝溫度為0'C 12(TC。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法，其特征在于固化劑是各種堿性物質(zhì)及其混合物，各種堿性物質(zhì)為氨氣、含鈣堿性物質(zhì)、含鉀堿性物質(zhì)、含鈉堿性物質(zhì)、含鎂堿性物質(zhì)或其他碳酸鹽類堿性物質(zhì)。
8、根據(jù)權(quán)利要求1、 3或7所述的含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法， 其特征在于起抗爆作用的物質(zhì)是尿素和水，包括粘結(jié)劑中的水和固化劑與粘結(jié)劑或者硝酸銨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的水。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法，其特征在 于撲粉劑為磷酸鹽類物質(zhì)、滑石粉、高嶺土、硅藻土、鈦白粉或膨潤(rùn)土。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法，其特征在 于經(jīng)過處理的含硝酸銨顆粒肥料中，粘結(jié)劑的含量為5%~20%，固化劑的含量為5%~30%，撲粉劑的含量為0~25%，硝酸銨的含量為50%~85%，含量全部是質(zhì)量百分比。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理方法。該方法首先熔融硝酸銨經(jīng)過塔頂造粒后得到含硝酸銨的顆粒肥料，然后在顆粒肥料的表面噴涂一層液體粘結(jié)劑，最后涂敷包裹由固化劑和撲粉劑組成的固體粉末，從而完成含硝酸銨顆粒肥料抗爆改性的表面處理。本發(fā)明在粘結(jié)劑、固化劑和撲粉劑的共同作用下，農(nóng)用硝酸銨的抗爆性能大大提高，達(dá)到WJ-9050-2006“農(nóng)用硝酸銨抗爆性能測(cè)試方法及判定”標(biāo)準(zhǔn)的要求；在熔融的硝酸銨造粒完成后對(duì)含硝酸銨顆粒肥料進(jìn)行抗爆改性表面處理，不影響已經(jīng)成熟的硝酸銨造粒工藝，不降低硝酸銨造粒塔的生產(chǎn)能力，不存在安全隱患。
文檔編號(hào)C05C1/02GK101445400SQ20071019029
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者倪歐琪, 劉大斌, 唐雙凌, 王志敏, 章文義, 閆秀華 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)